内容正文:
第4章生物技术的安全性与伦理问题
第3节 禁止生物武器
教学分析
· 教学目标
1.引导学生通过查阅历史资料、新闻报道等,举例说明生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害,培养对生命的敬重意识,建立维护和平的社会责任感。(生命观念、社会责任)
2.让学生以小组的形式,通过阅读教材、观看科普视频等方式,系统梳理生物武器的种类、特点及其传播方式,提高学生整合资料和科学表达的能力。(生命观念、科学思维)
3.通过学习《禁止生物武器公约》等国家政策,引导学生理解我国坚决反对生物武器及其扩散的立场,增强国家安全意识和全球治理意识。(社会责任)
· 教学重难点
重点:1. 生物武器的种类及其特点。
2. 生物武器对公共安全、生态环境和国际关系的多维影响。
难点:1. 让学生深刻理解生物武器与常规武器的本质差别。
2. 理解生物技术发展可能带来的不利影响以及如何保障生物安全。
· 教学方法
采用讲授法、讨论法、资料分析法、合作探究法相结合,应用PPT、视频、动画、图片、案例、综合论坛等进行多元主题学习设计。
· 课时安排
1课时
教学设计
导入新课
2001年秋,恐怖分子把含有炭疽杆菌粉末的信件邮寄给某国的多个新闻媒体办公室以及两名参议员,结果导致至少22人被感染(其中5人死亡)的严重后果。有生物学家指出,这些粉末是“武器级”的,它使整个国家乃至全世界陷入了一种莫名的恐慌之中。为什么生物武器让人类如此恐慌?
(设计意图:通过真实的情景资料,激发学生对本节课内容的好奇心和探究欲望,为后续教学活动做好铺垫。)
任务一、生物武器及其危害实例
活动1:整理生物武器的种类及其代表实例
教学任务:学生以小组为单位,结合教材、资料,整理生物武器的种类及其代表实例,填写表格。
种类
典型代表
致病菌类
病毒类
生化毒剂类
教师活动:展示侵华日军731部队、100部队细菌战,造成几十万老百姓死亡的照片,提前将学生分成若干小组,每组4~5人,发放资料1、2、3,引导学生阅读教材P111~112第一段,组织学生进行小组讨论和整理,巡视各小组的进展情况,及时给予指导和帮助。
学生活动:小组成员分工合作,共同阅读教材和资料,讨论生物武器的种类及其代表实例,将讨论结果填写在表格中,准备在小组内进行展示和讲解。
种类
典型代表
致病菌类
波特淋菌、霍乱杆菌、炭疽杆菌
病毒类
天花病毒
生化毒剂类
肉毒杆菌毒素
评价设计:教师观察各小组的参与度和讨论的积极性,对各小组的表格填写情况进行检查和评价,对表现优秀的小组给予表扬和鼓励,对存在问题的小组进行针对性的指导和纠正。
活动2:分析生物武器的特点
教学任务:学生自主学习,阅读教材,结合资料,思考生物武器的哪些特点使其成为极具威胁的武器,并在小组内交流讨论。
教师活动:引导学生自主阅读教材中关于生物武器特点的内容,鼓励学生积极思考和总结,组织学生进行小组讨论,巡视各小组的讨论情况,适时参与讨论并给予引导和启发。
学生活动:认真阅读教材,结合资料,独立思考生物武器的特点,积极参与小组讨论,发表自己的见解和观点,与小组成员共同探讨生物武器的特点及其威胁性。
生物武器的特点①致病能力强;②攻击范围广;③传播途径多;④隐蔽性高;⑤难以防治;⑥成本低、使用方法简单。
评价设计:
小组成员及评价(根据完成程度打分0-10分)
成员1
成员2
成员3
成员4
分析全面
能积极参与小组讨论
展示答案时能准确描述出来
活动3:补充完善生物战剂侵入人体的途径
教学任务:学生根据教材和资料,补充完善生物战剂侵入人体的途径。
教师活动:展示一张关于生物战剂侵入人体途径的不完整表格,引导学生回忆和思考生物战剂可能的传播途径和侵入途径,组织学生进行小组讨论和补充完善。
传播途径
污染食物、水
生活必需品
带菌昆虫
侵入途径
通过呼吸道进入
皮肤接触
学生活动:小组内共同回忆和思考生物战剂的传播途径和侵入途径,结合教材和资料,对表格进行补充完善,讨论不同途径对人类健康可能造成的影响。
传播途径
空气(气溶胶)
污染食物、水
生活必需品
带菌昆虫
侵入途径
通过呼吸道进入
通过消化道进入
皮肤接触
昆虫叮咬
评价设计:教师让各小组展示他们补充完善的表格,并进行相互比较和交流。教师根据学生的补充情况,对生物战剂侵入人体的途径进行详细的讲解和总结,对学生的思表格是否准确、完整进行评价,对学生的小组合作学习效果给予肯定和鼓励。
活动4:分析生物武器危害的特点
教学任务:学生阅读教材,结合资料,分析生物武器危害的特点。
教师活动:引导学生阅读教材中关于生物武器危害特点的内容,提出问题引导学生思考和分析,组织学生进行小组讨论,巡视各小组的讨论情况,适时给予引导和启发。(提出的问题:1.与常规武器相比,生物武器的传播具有什么特点?2.生物武器和常规武器的危害有什么本质差别?3.生物武器的杀伤力一定大于常规武器吗?为什么许多国家禁止研发生物武器而不禁止研发常规武器呢?)
学生活动:认真阅读教材,结合资料,思考并回答教师提出的问题,积极参与小组讨论,与小组成员共同分析生物武器危害的特点,探讨生物武器与常规武器的本质差别以及不同国家对生物武器和常规武器研发态度不同的原因。
(展示答案:1.与常规武器相比,生物武器的传播具有以下特点:传播途径多;传播方法简单,使用方便;传播时具有潜伏期。生物武器可以通过向目标地散播苍蝇、跳蚤、蚊子等携带病原菌的动物使人感染,或直接污染水源、食物,或通过信件等传播。生物武器可以随身携带,使用时不需要其他相关设备和装置,使用后一般也不会留下痕迹。多数生物武器传播的是传染病,传染病一般具有潜伏期,早期不易被发现,所以更容易大面积暴发。2.用于制造生物武器的致病菌、病毒等本质上是生物,可以进行大量的自我复制。一个人受到这些生物武器伤害后,可以传染很多人,其危害程度难以估量;生物武器更容易伤害大量平民等。3.对这两类武器的杀伤力不应进行简单的量化比较,有些常规武器的杀伤力也特别大。生物武器容易被恐怖主义势力掌握,也容易伤及无辜平民,违反人道主义精神,有时连使用者都无法控制其传播疾病的范围,所以禁止研发生物武器。)
评价设计:
小组成员及评价(根据完成程度打分0-10分)
成员1
成员2
成员3
成员4
分析全面
能积极参与小组讨论
展示答案时能准确描述出来
任务二、对生物武器的威胁,不能掉以轻心
活动:分析转基因技术制造新型致病菌的威胁
教学任务:学生以小组为单位,讨论为什么利用转基因等技术制造新型致病菌对人类的威胁更大。
教师活动:引导学生回顾转基因技术的相关知识,提出问题引导学生思考新型致病菌的威胁性,组织学生进行小组讨论,巡视各小组的讨论情况,适时给予引导和启发。
学生活动:小组内共同思考转基因技术制造新型致病菌可能带来的问题,如人类缺乏天然免疫力、难以及时研发有效药物等,结合教材内容和已有的知识储备,进行深入讨论和分析,每个小组推选一名代表准备发言。
(展示答案:①它们可能具有超强的传染性和致病性②它们可能使具有某种易感基因的民族感染,而施放国的人却不易感染③人类从没接触过新型致病菌,这可能让大批受感染者突然发病,而又无药可医)
评价设计:教师让各小组代表依次发言,分享他们对新型致病菌威胁性的分析和理解,其他小组可以进行补充和质疑。教师根据学生的发言情况进行点评和总结,对学生的分析是否深入、准确进行评价,对学生的思考和讨论过程给予肯定和鼓励,引导学生认识到生物技术的发展可能带来的双刃剑效应,进一步增强学生的生物安全意识。
评价反馈
完成学案中的当堂训练
课堂小结
布置作业
完成素养专练(30分钟)
教学反思
在本节课的教学中,通过多种教学方法的综合运用,如讲授法、讨论法、自主学习法、合作探究法等,较好地引导学生积极参与课堂活动,深入理解生物武器的相关知识及其危害,形成了对生物武器危害的正确认知,树立了尊重生命、维护世界和平的观念。在教学过程中,注重培养学生的小组合作能力和交流能力,通过小组讨论、代表发言等活动,提高学生的参与度和学习积极性。同时,通过课堂小结和练习,帮助学生巩固所学知识,及时发现和解决学生存在的问题。然而,在教学过程中也发现一些不足之处,如部分小组在对生物武器与常规武器本质差别的理解仍较模糊,建议在讨论前增加示意图或案例分析支持其认知建构;部分资料为历史案例,未来可引入更多技术发展与国际公约的最新动态,提升时代感与现实关联度。在今后的教学中,应更加关注学生的个体差异,加强对学习困难学生的指导和帮助,不断优化教学方法和策略,提高课堂教学效果。
板书设计
第3节 禁止生物武器
一、生物武器及其危害实例
1. 生物武器的种类及其代表实例
致病菌类、病毒类、生化毒剂类
2. 生物武器的特点
致病性强、传染性高、污染面积广、难以防治等
3. 生物战剂侵入人体的途径
通过呼吸道、消化道和皮肤等侵入人体等
4. 生物武器危害的特点
二、对生物武器的威胁,不能掉以轻心
1. 生物安全的概念及保障措施
2. 转基因技术制造新型致病菌的威胁
备课资源
1. 生物武器的防护
生物武器的使用方法是布撒生物战剂气溶胶和投放带菌的昆虫等,因此,对生物武器的防护主要是针对生物战剂气溶胶和敌投昆虫的防护。
① 对生物战剂气溶胶的防护与对化学武器的防护基本相同,凡能防护化学武器的措施均能有效地防护生物战剂气溶胶。
②消毒、杀虫、灭鼠。对人员的消毒,可通过漱口、洗眼、擦拭、冲洗等进行。对人员服装的消毒,可通过蒸煮、日晒、药物浸泡等进行。对粮食、食品、房屋、道路、地面的消毒,可采用对化学剂消毒的方法进行。对饮用水的消毒,可选取流动的水,煮沸15分钟以上,或每千克水加0.4克漂白粉次氯酸钙搅拌均匀,沉淀15分钟后饮用。对敌人投放的带菌昆虫,鼠类及其他小动物,可以采取人工扑打,烧燎熏蒸、喷洒药物等方法进行杀灭。
2. 基因武器
基因武器可称为第三代生物战剂,可分为三类:致病或抗药的微生物、攻击人类的“动物兵”,以及种族基因武器。与核武器、化学武器相比,基因武器的威力更大,并有以下特点:
一是成本低,杀伤力强,持续时间长。据测算,如果建造一个核武器库需耗资50亿美元,而要建造一个基因武器库,仅需要5000万美元,两者对人的杀伤力旗鼓相当,有时基因武器的杀伤效果甚至还大于核武器。比如,将超级出血热菌的基因武器投入敌方水系,能使整个流域的居民全部丧生。
二是使用方法简便,施放手段多样。基因武器是经过特殊处理,重组之后的细菌、病毒和致病基因组成的多种微生物,可以做成气体、液体、颗粒等,用人工、普通火炮、飞机、舰船、气球或导弹等多种工具进行投放。
三是保密性强,难防难治。只有制造者才知道致病基因的遗传密码,别人很难在短时间内控制它。此外,由于基因武器的杀伤作用过程是在秘密中进行的,就如同空气中的尘埃钻入人体内一样,在毫无感觉的情况下给人以致命的打击。所以,基因武器一般不易被发现从而有效地进行防护,一旦感受到它的伤害,则为时已晚。
四是伤人不坏物。比起原子武器,“经济性”也更好。
基因武器所具备的其他武器不可比拟的特性,会对未来战争产生深刻的影响。首先,战争概念将发生变化。敌对双方不再仅依靠使用大规模“硬杀伤”的武器,进行流血拼杀来摧毁一支军队或一座城市,而是有可能在战争前就致使对方丧失战斗力,不费一枪一炮就征服对方。其次,将出现新型的军队组织结构形式。前线与后方的人员比例将形成“前轻后重”,战斗部队将大为减少,拥有基因武器的小部队,需要更多的后勤保障和救护部队。再次,心理战作用会更加突出。基因武器具有比原子武器和化学武器更强大的威慑力,甚至可以“不战而屈人之兵”。最后,战争的进展将变得更加难以掌控。
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